Впровадження та вимірювання застосування вихрового витратоміра
Стандартний діафрагмовий витратомір широко використовувався для вимірювання потоку насиченої пари в 1980-х роках, але з розробки приладів для вимірювання потоку, хоча діафрагмовий витратомір має довгу історію та широкий спектр застосувань; Люди добре вивчили його, і експериментальні дані повні, але все ще є деякі недоліки у використанні стандартного діафрагмового витратоміра для вимірювання потоку насиченої пари: по-перше, втрата тиску велика; По-друге, імпульсна труба, три групи клапанів і з’єднувачі легко протікають; По-третє, діапазон вимірювання невеликий, як правило, 3:1, що легко спричинити низькі значення вимірювання при великих коливаннях потоку. Вихровий витратомір має просту конструкцію, а вихровий передавач встановлюється безпосередньо на трубопроводі, що усуває явище витоку трубопроводу. Крім того, вихровий витратомір має невеликі втрати тиску і широкий діапазон, а діапазон вимірювання співвідношення насиченої пари може досягати 30:1. Тому з розвитком технології вимірювання вихрових витратомірів використання вихрових витратомірів стає все більш популярним.
1. Принцип вимірювання вихровим витратоміром
Вихровий витратомір використовує принцип коливання рідини для вимірювання витрати. Коли рідина проходить через датчик вихрового потоку в трубопроводі, два ряди вихорів, пропорційних швидкості потоку, почергово генеруються вгору та вниз позаду вихрового генератора трикутної колони. Частота випуску вихору пов'язана із середньою швидкістю рідини, що протікає через вихрогенератор, і характерною шириною вихрогенератора, яка може бути виражена наступним чином:
Де: F – частота викиду вихору, Гц; V – середня швидкість рідини, що протікає через вихрогенератор, м/с; D – характерна ширина вихрогенератора, м; ST – безрозмірне число Струхаля, діапазон його значень 0,14-0,27. ST є функцією числа Рейнольдса, st=f (1/re).
Коли число Рейнольдса Re знаходиться в діапазоні 102-105, значення st становить приблизно 0,2. Тому під час вимірювання число Рейнольдса рідини повинно бути 102-105, а частота вихору f=0,2v/d.
Отже, середню швидкість V рідини, що протікає через вихровий генератор, можна обчислити, вимірявши частоту вихору, а потім потік Q можна отримати за формулою q=va, де a — площа поперечного перерізу рідини, що протікає через вихровий генератор.
Коли вихор створюється з обох сторін генератора, п’єзоелектричний датчик використовується для вимірювання змінної зміни підйому перпендикулярно напрямку потоку рідини, перетворення зміни підйому в електричний частотний сигнал, посилення та формування частотного сигналу та виведення його до вторинного інструменту для накопичення та відображення.
2. Застосування вихрового витратоміра
2.1 Вибір вихрового витратоміра
2.1.1 Вибір датчика вихрового потоку
Для вимірювання насиченої пари наша компанія застосовує п’єзоелектричний вихровий передавач потоку типу VA виробництва Hefei Instrument General Factory. Завдяки широкому діапазону вихрових витратомірів, у практичному застосуванні зазвичай вважається, що потік насиченої пари не нижчий за нижню межу вихрового витратоміра, тобто швидкість потоку рідини не повинна бути нижчою за 5 м / с. Вихрові перетворювачі потоку з різними діаметрами вибираються відповідно до споживання пари, а не існуючих діаметрів технологічних труб.
2.1.2 вибір датчика тиску для компенсації тиску
Через довгий трубопровід насиченої пари та значні коливання тиску необхідно застосувати компенсацію тиску. Враховуючи відповідне співвідношення між тиском, температурою та густиною, для вимірювання можна використовувати лише компенсацію тиску. Оскільки тиск насиченої пари в трубопроводі нашої компанії знаходиться в діапазоні 0,3-0,7 МПа, діапазон датчика тиску може бути обраний як 1 МПа.